功能关系：功和能的关系详细总结
功能关系功和能的关系详细总结
功能关系功和能的关系详细总结功能、关系、功和能这四个概念在科学、哲学和社会科学等领域都有重要的地位。
功能关系可以理解为一些事物或系统相对于其他事物或系统所具有的作用或能力，功和能则是功能关系的体现。
功能关系是事物或系统与其他事物或系统之间的作用关系。
事物或系统具有不同的功能，例如身体的功能包括呼吸、循环、消化等；机器的功能包括打印、传真、复印等。
功能关系可以是单向的，也可以是双向的。
例如，汽车的功能是提供交通工具，而道路的功能则是提供汽车行驶的场所。
汽车和道路之间的关系是相互依存的，互为功能。
功和能是功能关系的外化表现。
功指一些事物或系统在特定条件下所能够实现的作用，是实际行动的结果。
能则是指事物或系统本身所具备的作用潜力或能力，是实现功的条件。
以人体为例，人的功能是呼吸，但具体实现的过程是通过一系列生理机制来完成的，如肺部的运动、肌肉的收缩等。
这些具体的生理过程构成了功。
而人能够呼吸的能力则来自于人体的器官功能、细胞的新陈代谢等一系列基本条件。
这些条件决定了人具有呼吸的能力。
功和能之间有密切的关系。
功是能的实现，能是功的前提。
没有能，就无法实现功；没有功，能也就没有意义。
功和能是相辅相成的关系。
例如，电视机的功能是显示图像和播放声音，但如果没有电源供电，电视机就无法工作，功能也就无法实现。
电源提供了电视机正常工作所需的能，才能让电视机实现其功能。
另外，功和能之间也存在着一种动态的关系。
能的提升可以促使功的发展，反过来，功的发展也可以推动能的提升。
这种关系可以通过不断的学习、实践和创新来实现。
在科学研究中，功能关系、功和能的理解和运用对于对事物的认识和掌握具有重要意义。
科学家通过研究事物的功能关系来揭示事物的本质和规律，从而为人们提供更好的服务和解决问题的方法。
例如，在医学研究中，了解人体各个器官的功能和相互关系，可以更好地诊断和治疗疾病。
在技术研究中，了解机器的功能和工作原理，可以更有效地设计和改进产品。
人教版高中物理必修二—功能关系
答案：⑴ 2gh
⑵ v02 2 gh
2 gL
பைடு நூலகம்
⑶
Wf1
mgL
1 2
mv02
mgh
Wf 2
fv0t
2mgL
v0 v
Q Wf1 Wf 2
1 2
mv02
mgh
2mgL
v0 v
人教版高中物理必修二第七章—7.9功 能关系 (共25张PPT)
例题8：一物体以100J的初动能滑上足够长的粗糙的 斜面。当物体的动能减少80J时，物体的机械能减 少32J。求物体滑回到原出发点时的动能。
答案：Ek=20J
例题9：如图所示，质量为m的滑块从高为h的光滑圆弧 槽的顶端A处无初速度滑下，槽的底端B与水平传送带相 接，传送带长为L，运行速度为V0，滑块滑到传送带上 后做匀变速运动，滑到传送带右端C时，速度恰好与传 送带的速度相同.求： ⑴滑块到达底端B时的速度。 ⑵滑块与传送带间的动摩擦因数μ； ⑶此过程中，由于克服摩擦力产生的热量Q．
7.9 功能关系
一、功与能： 1、功是能的传递与转化的途径。 说明：除内能外，机械能、电能只有通过做功才能实 现能量由一个物体传递到另一个物体，由一种形式转 变为另一种形式。 举例说明转化和传递的过程。 2、功是能量的传递与转化的量度。 即：根据做功的多少可以确定能量改变或转化的多少； 根据做功的正负，可以判断能量增减的情况，确定能 量转化的方向。
整个过程中，下列说法中正确的有：( D )
A、因F1、F2等大反向，系统所受合外力为零，合外力 不做功，故系统机械能守恒。
B、因F1、F2分别对A、B做正功，故系统的机械能不断 增大。
C、当弹簧弹力大小与F1、F2的大小相等时，系统的机 械能最大。
功与能知识点总结
功与能知识点总结一、功与能的概念1. 功与能是物理学中的重要概念，它们是描述物体运动和变形的基本概念。
2. 功是描述力对物体所做的功，它是一个标量，表示力在物体上做的功的大小。
3. 能是物体在运动和变形过程中所具有的能力，是物体内部状态的体现。
4. 功和能一般都是以能量的形式存在，并且能量是守恒的。
二、功的基本概念1. 功的定义：在物理学中，功是作用在物体上的力对物体所做的工作，通常用W表示，其单位为焦耳（J）。
2. 功的计算：当力的方向与物体位移方向相同时，功的计算公式为W = F*s*cosθ，其中F 为力的大小，s为物体的位移，θ为力的方向与位移方向的夹角。
3. 功的性质：正功表示力对物体做正的功，即使物体的动能增加；负功表示力对物体做负的功，即使物体的动能减小；零功表示力对物体的做的功为零。
三、能的基本概念1. 能的定义：在物理学中，能是物体具有的做功的能力，通常用E表示，其单位为焦耳（J）。
2. 能的分类：能一般分为动能、势能和热能等，动能是物体由于运动而具有的能量，势能是物体由于位置而具有的能量，热能是物体内部微观粒子的热运动所产生的能量。
3. 能的转化：能一般是可以相互转化的，如动能可以转化为势能，势能可以转化为动能，还可以转化为热能等。
四、功与能的关系1. 功和能的关系：功是能的表现形式，是描述能的变化的量。
当力对物体做功时，物体的能量会发生变化，通过功可以计算出这种能量的变化。
2. 功和能的转化：通过对物体做功，可以使物体的能量发生变化，如将外界对物体做的功转化成物体的动能、势能等。
3. 功和能的守恒：在自然界中，动能、势能和总能量都是守恒的，能量可以相互转化，但总能量守恒。
五、功与能的应用1. 功与能在机械运动中的应用：通过对力做功和物体的能量变化的研究，可以应用在机械运动中，如物体的加速、减速、运动过程中的能量变化等。
2. 功与能在能量转化中的应用：在能量转化过程中，可以利用功和能的关系，如能源的转换、利用能、节约能源等方面。
功能关系
第四单元 功能关系1、 内容：做功的过程就是能量的转化过程，外力做了多少功，系统就有多少能量发生转化，功是能量转化的量度。
(外力做了多少功，系统就有多少能量发生转化，反之转化了多少能量，就说明做了多少功，做功的多少一定与能量的转化相对应，功是能量转化的量度。
)2、 几个常用的功和能的系：①合力的功（或外力做功的代数和）使物体动能发生变化：外力做的总功就等于物体的动能的增加，即动能定理：W 总=ΔE K 21222121mV mV -=。
②重力做功与重力势能的关系：W G =P E ∆-=E P1-E P2=mgh 1-mgh 2③弹力做功与弹性势能的关系：W F =P E ∆-弹力做正功，弹性势能减少，弹力做负功，弹性势能增加。
通常可以在能量守恒或功能关系中间接地求解弹性势能或弹性势能的变化量。
④除重力、弹力外，其它外力做功之和等于系统机械能的增量：W 它=ΔE=E 2-E 1（外力对物体做正功，机械能增加，反之同）如果除重力和弹力外，其它力不做功，则机械能能守恒。
两个实例：例1、系统中滑动摩擦力做功的总和为负功，系统的机械能减少，也就是系统动能的减少量。
例2、如图，一质量均匀的不可伸长的绳索重为G ，A 、B 两端固定在天花板上，今在最低点C 点施加竖直向下的力将绳拉至D 点，在此过程中绳索AB 的重心位置将（ ）A 、逐渐升高B 、逐渐降低C 、先降低后升高D 、始终不变 例3、在水平地面上平铺几块砖，每块砖的质量为m ，厚度为h ，将砖一块块的叠放起来，需要做多少的功？析：这是一个变力做功问题，外力做功的结果使几块砖的机械能增加，因此有W=ΔE ， 2212h nmg nh nmg E E E W ⋅-⋅=-=∆= 当然也可以用动能定理求解，但是动能定理通常用于单物。
此处机械能不守恒。
例4、一物体获得一竖直向上的初速度从某点开始向上运动，运动过程中加速度始终竖直向下，大小为4m/s2，则下面正确的是：A 、 上升过程中物体的机械能不断的增加，重力势能增加B 、 下降过程中物体的机械能不断的增加，重力势能减少C 、 整个过程中物体的机械能不变D 、 物体落回抛出点的机械能和抛出点时的机械能相等⑤电场力做功与电势能的关系：W F =P E ∆-二、能的转化和守恒定律1、 内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者由一个物体转移到别的物体，在这种转化和转移中保持能的总量不变，这就是能的转化和守恒定律．说明：定律可以从以下两个方面理解：一是某种形式的能减少，一定存在另一种形式的能增加，且减少量和增加量相等。
功能关系 能量守恒定律
[解析]
(1)从 A 到 B 的过程中，人与雪橇损失的机械能为
1 1 2 ΔE＝mgh＋ mvA － mvB2 2 2 1 1 2 ＝(70×10×20＋ ×70×2.0 － ×70×12.02)J 2 2 ＝9100 J
(2)人与雪橇在 BC 段做匀减速运动的加速度为 vC－vB 0－12 a＝ t ＝ m/s2＝－2 m/s2 10－4 根据牛顿第二定律得： F 阻＝ma＝70×(－2) N＝－140 N 负号表示阻力方向与运动方向相反．
解析：腿从静止到接近身体的速度，腿部肌肉做的功等于腿的动能的变化， 1 即 W1＝ mv2. 2 腿又回到静止的过程中，肌肉又做了同样的功，所以，每迈一步的过程中， 肌肉对每条腿共做功为 W＝2W1＝mv2＝10×32 J＝90 J. 因为人的速度 v＝3 m/s，其步子的长度为 2 m，所以此人每秒钟迈出 1.5 步．从而，人体肌肉对两条腿输出的功率为 2W×1.5 2×90×1.5 P＝ ＝ W＝270 W. t 1 由于肌肉的能量利用效率约为 0.25，故此人在奔跑过程中的能量消耗率为 P 270 P′＝ ＝ W＝1080 W. η 0.25
一、功能关系 1．功和能的关系 做功的过程就是 能量转化 的过程，功是能量转化的 量度 ．
2．功与能量变化的关系
功 合外力做正功 重力做正功 弹簧弹力做正功 能量的变化
动能 增加 重力势能 减少 弹性势能 减少
电势能减少
分子势能减少 机械能增加
电场力做正功
分子力做正守恒定律解决有关问题，要分析所有参与变 化的能量． (2)高考考查该类问题，常综合平抛运动、圆周运动以及 电磁学知识考查判断、推理及综合分析能力．
如图5－4－5所示，某人乘雪橇沿雪坡经A点滑
高中物理：功和能的关系
高中物理：功和能的关系功是能量转化的方式及量度。
能量的转化是通过做功来实现的，做功的过程就是能量转化的过程，即功是能量转化的方式；做了多少功，就有多少能量发生了转化，即功是能量转化的量度。
自然界中各种不同性质的力做功，使形形色色的能发生相互转化，不同力做的功对应着不同的能量转化。
1、摩擦生热系统增加的内能就等于系统克服滑动摩擦内力所做的总功。
简单的理解：在摩擦生热现象中，系统内能的获得，是通过系统克服滑动摩擦内力做功的方式来实现的。
公式：内克相(Q表示系统获得的内能，f表示滑动摩擦力的大小，S相表示系统内两物体之间的相对位移或路程)2、重力做功与重力势能变化的关系重力做功等于重力势能变化的负值。
简单的理解：重力势能的变化是通过重力做功的方式来实现的，重力不做功，物体的重力势能就不变化。
公式：3、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系弹簧弹力做功等于弹力势能变化的负值。
简单的理解：弹簧弹性势能的变化是通过弹力做功的方式来实现的，弹力不做功，弹簧的弹性势能就不变化。
公式：4、物体的动能定理：合外力做功和物体动能变化的关系合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
简单的理解：物体动能的变化是通过合外力做功的方式来实现的，合外力不做功，物体的动能就不变化。
公式：外5、系统的动能定理：合外力与内力所做的总功与系统动能变化的关系合外力与内力所做的总功等于系统动能的变化。
简单的理解：系统动能的变化是通过合外力与内力所做的总功的方式来实现的，合外力与内力所做的总功为0，系统的动能就不变化。
公式：外+内6、物体的功能原理：除重力外，其他力做的总功与物体机械能变化的关系除重力外，其他力所做的总功等于物体机械能的变化。
简单的理解：物体的机械能变化是通过除重力外其他力所做的总功的方式来实现的，除重力外，其他力所做的总功为0，物体的机械能就不变化。
公式：其他7、系统的功能原理：系统内，除重力、弹簧弹力外，其他外力与内力所做的总功与系统机械能变化的关系系统内，除重力、弹簧弹力外，其他外力与内力所做的总功等于系统机械能变化。
功能关系1
功能关系
1、重力做的功与重力势能变化的关系：
WG＝－ △ EP
2、弹力做的功与弹簧弹性势能变化的关系：
W F＝ － △ E P
3、合力做的功与物体动能变化的关系：
W 合＝ △ E K
4、重力、弹力以外的力做的功等于物体机械能的增量：
W其它＝ △E
5、一对滑动摩擦力做功——内能变化
Wf ＝ Q ＝ Ff S相对
一、功和能的关系：
1、功和能的区别： （1） 功不是能 。 （2）功是过程量，能是状态量。
（3）功和能不能相互转化。
2、功和能的联系：
（1）功和能单位相同
（2）做功的过程就是能量转化的过程，能量的转 化必须通过做功来完成，
功是能量转化的量度，
究竟有多少能量发生了转化，用功来量度， 做了多少功就有多少能量发生转化。 （3）不同形式的力做功，有不同形式的能量转化
参考答案：（１）9100J;（２）140N
B.物体A的重力势能增加mgL
C.系统增加的机械能小于mgL D.以上说法都不正确 A
2、质量相同的两个物体，分别在地球表面（不计空气阻力）和 月球表面以相同的初速度竖直上抛．比较这两种情况，下列说法 中正确的是（ ）
D
A．物体在地球表面时的惯性比在月球表面时的惯性大 B．落回抛出点时，重力做功的瞬时功率相等 C．两物体上升的最大高度相等 D．当分别以地球表面和月球表面为参考面时，物体上升到最高 点时的重力势能相等
h m
a=g /3
D. 重力做功 mgh
例3.如图所示,一个质量为m的物体,以某一初速度 由A点冲上倾角为30°的固定斜面,其加速度大小 为g,物体在斜面上运动的最高点为B,B点与A点的 高度差为h,则从A到B点的过程中,下列说法正确的 是 BC 1 ( ) 2 B A.物体动能损失了 mgh
功能关系
A．3.1 J C ．1.8 J
B．3.5 J D．2.0 J
四、摩擦力做功与能量的关系
1．两种摩擦力做功的比较
静摩擦力 不 能量的转 化方面 只有能量的转 移，没有能量
滑动摩擦力 既有能量的转移，又有能量的转 化
的转化
同 一对摩擦 一对静摩擦力 一对滑动摩擦力所做功的代数和
点 力的总功 所做功的代数 为负值，总功W＝－Ff·s相对，即 方面 和等于零 摩擦时产生的热量
重力的功
Ep1－Ep2
弹力做正功，弹性势能减少，弹力做负 功，弹性势能增加，且W弹＝－ΔEp＝
弹簧弹 力的功
Ep1－Ep2
三、功能关系的理解与应用
各种力做功 对应能 的变化 定量的关系
只有重力、弹 不引起机 簧弹力的功 械能变化
机械能守恒ΔE＝0
除重力和弹力之外的其他力做正功， 物体的机械能增加，做负功，机械能 减少，且W其他＝ΔE
体现在不同的力做功，对应不同形式的能转化， 具有一一对应关系，二是做功的多少与能量转 化的多少在数值上相等。
三、功能关系的理解与应用
2．几种常见的功能关系及其表达式
各种力做功 合力的功 对应能 的变化 动能变化 重力势 能变化 弹性势 能变化 W合＝Ek2－Ek1 重力做正功，重力势能减少，重力做负 功，重力势能增加，且WG＝－ΔEp＝ 定量的关系 合力对物体做功等于物体动能的增量
将一个质量 m＝1 kg 的物块由距斜面底端高度 h1＝5.4 m 的 A 点静止滑下， 物块通过 B 点时速度的大小不变。 物块与斜 面、物块与传送带间动摩擦因数分别为 μ1＝0.5、μ2＝0.2，
传送带 BC 长 L＝6 m， 始终以 v0＝6 m/s 的速度顺时针运动。
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功能关系：功和能的关系详细总结
功能关系：功和能的关系：功是能量转化的量度。
有两层含义：
(1)做功的过程就是能量转化的过程,(2)做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度
强调：功是一种过程量，它和一段位移（一段时间）相对应；而能是一种状态量，它与一个时刻相对应。
两者的单位是相同的(都是J)，但不能说功就是能，也不能说“功变成了能”。
合外力对物体做的总功等于物体动能的增量．即
(2)与势能相关力做功
导致与之相关的势能变化重力
弹簧弹力
分子力电场力
或ΔE K = —ΔE P
(1)在纯电阻电路中(电流所做的功率=电阻发热功率）
(2) 在电解槽电路中,电流所做的功率=电阻发热功率+转化为化学能的的功率
(3) 在电动机电路中,电流所做的功率=电阻发热功率与输出的机械功率之和
P电源t =uIt= +E其它；W=IUt >
安培力所做的功对应着电能与其它形式的能的相互转化，即W
=△E电，
安
安培力做正功，对应着电能转化为其他形式的能（如电动机模型）；
克服安培力做功，对应着其它形式的能转化为电能（如发电机模型）；
且安培力作功的绝对值，等于电能转化的量值，W＝F安d＝BILd 内能(发热)
光子的能量: E光子=hγ；一束光能量E光=N×hγ(N指光子数
目)
在光电效应中，光子的能量hγ=W+
功和能的关系贯穿整个物理学。
现归类整理如下：常见力做功与对应能的关系
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